【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 0≤Re≤ 108） )(80Re4000 ed??025Re?? e )lg (21 ?? ??) ( ?? 摩擦系數(shù)曲 線圖 【 曲線分析 】 （ 4） fg左方：混合摩擦區(qū)（ ）。因 λ與 Re和 e/d都有關(guān)，判斷公式： —— 柯列布魯克公式（不僅適用于過渡區(qū)，也適用于 4000≤Re≤ 106的整個(gè)湍流的 III、 IV、 V三個(gè)阻力區(qū)，這是一個(gè)湍流沿程阻力系數(shù)的綜合計(jì)算公式，它的重要性超越其他公式，但是該公式形式略嫌復(fù)雜。） —— 哈朗德公式（ 4000≤Re≤ 108） —— 阿里特蘇里公式（柯列布魯克公式簡(jiǎn)化的形式，也適用于 4000≤Re≤ 106的整個(gè)湍流的III、 IV、 V三個(gè)阻力區(qū)） )2(4160Re)/(80 eded ??)Re /lg (21 ?? ??? de])(Re [ ????)Re68( ?? de? 摩擦系數(shù)曲 線圖 【 曲線分析 】 fg右方：水力粗糙區(qū)。因 λ與 Re無關(guān)，而只和 e/d有關(guān)，這個(gè)區(qū)域每種 e/d管的實(shí)驗(yàn)曲線全部變成直線， λ不再是 Re的函數(shù)了，稱為自?；瘏^(qū)，又因 ，故稱阻力平方區(qū)。判斷公式： —— 卡曼公式 —— 希弗林松公式 2vh f ??)(de??)/ ( de??]2/[4 1 6 0Re ed? 摩擦系數(shù)曲 線圖 【 計(jì)算沿程水力摩阻 hf的步驟 】 已知： Q、 d、 L、 μ、 ρ，計(jì)算 hf 。 （ 1） Re計(jì)算： ； （ 2） 判別流態(tài)，確定 λ計(jì)算公式：層流、湍流 —— 水力光滑、混合摩擦、水力粗糙； （ 3） 根據(jù)達(dá)西公式計(jì)算： 。 ??? vdvd ??Regvdlhf 22?? 摩擦系數(shù)曲 線圖 【 非圓管的水力摩阻計(jì)算 】 方法：把非圓管等效成圓管來計(jì)算 原則：水力半徑相等，阻力相同 達(dá)西公式為： 為當(dāng)量直徑： （ 為水力半徑） 以 及 代入而得。 。 gvdlheef 22???ARdhe 44 ??hR),( R e2eee def???ee vd?Reede 簡(jiǎn)單 管道內(nèi)流 動(dòng)計(jì) 算 【 內(nèi)容提要 】 本節(jié)主要介紹簡(jiǎn)單長(zhǎng)管的三種水力計(jì)算的方法。 管路的特性曲 線 的概念 定義：水頭損失與流量的關(guān)系曲線稱為管路的特性曲線。 特性曲線： gvdLgvdllgvdldlgvdlgvhhhfjl 222)(2222222?????? ????????? 當(dāng)當(dāng)llL ?? 當(dāng) 24 dqAqv VV ???2252222 8)4(212 VVVl qqdgLdqgdLgvdLh ?????? ???? 管路的特性曲 線 的概念 （ a）管路中無泵情況 （ b）管路中有泵情況 簡(jiǎn)單長(zhǎng) 管水力 計(jì) 算 定義： 由許多管徑相同的管子組成的長(zhǎng)輸管路，且沿程損失較大、局部損失較小，計(jì)算時(shí)可忽略局部損失和流速水頭。 計(jì)算公式： 簡(jiǎn)單長(zhǎng)管一般計(jì)算涉及公式 連續(xù)性方程： 伯努利方程： 達(dá)西公式： 2211 AvAv ?fhpzpz ??????2211gvdlhf 22?? 簡(jiǎn)單長(zhǎng) 管水力 計(jì) 算 計(jì)算公式： 簡(jiǎn)單長(zhǎng)管一般計(jì)算涉及公式 達(dá)西公式： gvdlhf 22??24dqAqv VV???mmmVf dlvqgvdlh???? 5222 ??流態(tài) β m 層 流 1 水力光滑 混合摩擦 水力粗糙 0 簡(jiǎn)單長(zhǎng) 管水力 計(jì) 算 簡(jiǎn)單長(zhǎng)管的三類計(jì)算問題 （ 1） 第一類： 已知：輸送流體的性質(zhì) （ μ， γ） ；管道尺寸 （ d，l， e） ；地形 （ Δz） ；流量 （ qV） 求 ： hf ， Δp， i 簡(jiǎn)單長(zhǎng) 管水力 計(jì) 算 例 1 ： 50℃ 的原油 ， 密度 ρ=950kg/m3,運(yùn)動(dòng)粘度 ， 流過一根長(zhǎng) l=400m，d=150mm， 粗糙度 e= ， 流量 qV=， 試求產(chǎn)生的壓降 。 sm /108 25???? 簡(jiǎn)單長(zhǎng) 管水力 計(jì) 算 解：這是簡(jiǎn)單長(zhǎng)管第一類問題 從莫迪圖上可以查出 λ=，水頭損失為： 452 4Re ????? ????? ??????? dqddqvdVV ??de油柱mmdg lqh Vf )( )( 522522??? ????? ???Paghp f 8 1 2 6 4 ?????? ? 簡(jiǎn)單長(zhǎng) 管水力 計(jì) 算 （ 2） 第二類： 已知： μ， γ， d， L， e， Δz， Δp， 求： qV 分析： qV未知 →流態(tài)也未知 →β， m， λ無法確定 —— 假設(shè)流態(tài)法 、 試算法或繪圖法 。 簡(jiǎn)單長(zhǎng) 管水力 計(jì) 算 （ 2） 第二類： ① 假設(shè)流態(tài)法 先假設(shè)一流態(tài) ， 取 β， m值 ， 算出 qV， 由于： 且， 則： 解： 校核流態(tài)： 如由 qV’及 Re’得出的流態(tài)和假設(shè)流態(tài)一致 ， 則 qV’為所求qV； 如由 qV’及 Re’得出的流態(tài)和假設(shè)流態(tài)不一致 ， 則重新假設(shè)流態(tài) ， 重復(fù)計(jì)算 。 ?pzhf????mmmVf dlvqh??? 52?mmmfV lvdhq??? 25? 簡(jiǎn)單長(zhǎng) 管水力 計(jì) 算 （ 2） 第二類： ② 試算法 按第一類問題的計(jì)算方法 ， 設(shè)定 qV1， 解得 hf1。 判斷：若 hf1hf， 則減小流量 ， 取qV2 qV1， 重新計(jì)算；若 hf1hf， 則增大流量 ， 取 qV2 qV1， 重新計(jì)算 。 循環(huán)往復(fù) ，直至 hfn≈hf， 停止計(jì)算 。 簡(jiǎn)單長(zhǎng) 管水力 計(jì) 算 （ 2） 第二類： ③ 繪圖法 按第一類問題的計(jì)算方法 ， 選取足夠多的 qV， 算出 hf值 ， 然后繪制管路特性曲線圖 。 使用時(shí)由 hf查找 qV即可 。 簡(jiǎn)單長(zhǎng) 管水力 計(jì) 算 （ 2） 第二類： 例 2： 20℃ 的水 ， 流過直徑 d=凝土管道 ， 在 l=1000m的長(zhǎng)度上水頭損失 hf=410m， 設(shè)粗糙度 e=， 試求流量 qV 簡(jiǎn)單長(zhǎng) 管水力 計(jì) 算 （ 2） 第二類： 解：屬于簡(jiǎn)單管路計(jì)算第二類問題 查表可知 20℃ 水 ρ=， 先設(shè) ， 則 在莫迪圖上查出 λ= 再算 重新查莫迪圖知： λ‘= 則最后求得的流量為 sm / 26????smq V /1020 33???463 102044Re ???????????????? dqvd V 0 0 5 ??desml hdq fV /)1 0 0 41)(()88(39。 32/1222/152 ??? ????? ???56 39。4R e 39。 ???????????? dq Vsml hdq fV /1 9 )88(39。39。 32/152?? ?? 簡(jiǎn)單長(zhǎng) 管水力 計(jì) 算 （ 3） 第三類： 已知： qV， Δp， Δz， e， l， μ， γ， 求：經(jīng)濟(jì)管徑 d 分析：考慮兩方面的問題 ① d↑， 材料費(fèi) ↑， 施工費(fèi) 、 運(yùn)輸費(fèi) ↑；但同時(shí) v↓， 損失 ↓，管理費(fèi)用 ↓； ② d↓， 一次性費(fèi)用 ↓；但同時(shí)